PERENCANAAN GEMPA GEDUNG HOTEL LANTAI DI BANTEN BERDASARKAN SNI-1726-2012 NAUFAL MAKARIM LABIB OKTO WISNU NUGROHO RAMZI YAHYA
start
DATA GEDUNG Pemanfaatan gedung Lokasi Tinggi Luas Jenis tanah ditinjau
: HOTEL : Kota Banten : 10 lantai (37,8m) : 15 x 30 = 450m2 : Keras, sedang, dan lunak
Denah 01
DATA GEDUNG Pemanfaatan gedung Lokasi Tinggi Luas Jenis tanah ditinjau
: HOTEL : Kota Banten : 10 lantai (37,8m) : 15 x 30 = 450m2 : Keras, sedang, dan lunak
Denah 01
DATA GEDUNG
Tinggi lantai dasar 4,5 m. Tinggi tipikal lantai diatasnya : 9 @ 3,7 m. Dimensi kolom untuk semua lantai = 60 x 60 cm. Dimensi balok untuk semua lantai = 40 x 60 cm. Tebal pelat lantai dan atap = 12 cm. Tebal preliminary Tebal preliminary design design shearwall = = 40 cm, Lebar shearwall 5 5 m. Kuat tekan beton, fc’ = 30 MPa. Kuat tarik baja, fy = 400 MPa. Beban mati (DL) tambahan pada lantai: - Berat partisi = 2,5 kN/m2. - Beban screed + keramik, plafond, mekanikal, elektrikal = 1,6 kN/m2. Beban hidup (LL) pada lantai: - Beban occupancy = 2,5 kN/m 2. Beban mati, (DL) tambahan pada atap: - Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = 0,5 kN/m2. Beban hidup, (LL) pada atap = 1,5 kN/m2. 02
PERENCANAAN GEMPA 2.1
• Menentukan kategori risiko & faktor keutamaan gempa ( I e)
2.2
• Menentukan nilai parameter respon spektral gempa S s dan S1
2.3
• Menentukan kelas situs dan koefisien situs Fa & Fv
2.4
• Menghitung parameter percepatan spektral S DS dan SD1
2.5
• Menentukan Seismic Design Category (SDC) & spectrum design
2.6
• Menghitung berat (pembebanan) struktur
2.7
• Menentukan koef. modifikasi respons (Ra)
2.8
• Menghitung koef. respons seismik (C S) dan base shear (V B)
2.9
• Menghitung gaya lateral equivalen (F) 03
2.1
KATEGORI RISIKO DAN FAKTOR KEAMANAN ( I e)
2.1
S P N a I 1 s 7 a l 2 4 6 .1 -2 .2 0 1 2
04
2.2
PARAMETER RESPON SPEKTRA S S
Peta respon spektra o,2 detik (SS) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun
BANTEN
05
2.2
PARAMETER RESPON SPEKTRA S S
Diambil
Ss = 0,75 06
2.2
PARAMETER RESPON SPEKTRA S 1
Peta respon spektra 1 detik (S1) untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50 tahun
BANTEN
07
2.2
PARAMETER RESPON SPEKTRA S 1
Diambil
S1 = 0.3 08
2.3
MENENTUKAN KELAS SITUS DAN KOEFISIEN SITUS F A & F V
3 2 l e 1 b 0 a 2 - T 6 – 2 3 7 . 1 5 I l N a S s a P
09
2.3
MENENTUKAN KELAS SITUS DAN KOEFISIEN SITUS F A & F V
5 & 2 4 1 l 0 e b 2 - a 6 T 2 7 – 1 2 I . 6 N l S a s a P
a F
s u t i S . f e o K
Fa
v F
s u t i S . f e o K
Fv 10
2.4
SMS SM1 SDS SD1
MENGHITUNG PARAMETER PERCEPATAN SPEKTRAL SDS DAN SD1
= Fa . Ss = 1,1 . 0,75 = F v . S1 = 1,5 . 0,3
= 0,825
= 0,450
= 2/3 SMS = 2/3 x 0,825
= 0,550
= 2/3 SM1 = 2/3 x 0,45
= 0,300
Parameter
Tanah Keras
Tanah Sedang
Tanah Lunak
SMS
0,82
0,90
0,90
SM1
0,45
0,54
0,84
SDS
0,55
0,60
0,60
SD1
0,30
0,36
0,56
11
2.5
SEIMIC DESIGN CATEGORY (SDC)
Dari ketiga jenis tanah diketahui
SDS > 5,5 dan SD1 > 0,3, maka:
SDC adalah
D
12
2.5
SPECTRUM RESPONS DESIGN
Sa = SDS
Sa = SDS (0,4+0,6 T/T0)
TANAH KERAS - T0 = 0,2 SD1/SDS = 0,2x0,3/0,55
= 0,109
- Ts = SD1/SDS = 0,3/0,55
= 0,545
- T < T0 Sa = SDS (0,4+0,6 T/T0) - T0 < T < Ts Sa = SDS - Ts < T Sa = SD1/T
SNI 1726-2012, pasal 6.4 13
2.5
SPECTRUM RESPONS DESIGN
Berdasarkan respon spektra dengan probabilitas 2%
Berdasarkan respon spektra dengan probabilitas 1% Sumber : puskom.pu.go.id 14
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR
15
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR
0 4 4
540
Jumlah Kolom (60x60) Jumlah Balok utara-selatan (40x60) Jumlah Balok barat-timur (40x60) Jumlah Shearwall (40x500)
= 24 kolom = 18 balok = 15 balok = 2 shearwall
16
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Lantai 1 Berat kolom lantai 1 = W k1 + 0,5 W k2 = (0,6 x 0,6 x 4,5)m3 x 24 kN/m3 x 24 + (0,6 x 0,6 x 1,85) m3 x kN/m 3 x 24 = 933,12 kN + 383,62 kN = 1.316,74 kN.
•
Berat balok lantai 1 = Wbu-s + Wbt-s = (0,4 x 0,6 x 5,4)m3 x 24 kN/m3 x 20 + (0,4 x 0,6 x 4,4) x 24 kN/m 3 x 18 = 1.078,27 kN.
•
Berat pelat lantai 1 = (30 x 15) x 0,12 x 24 = 1.296 kN.
•
Berat shearwall = (4,4 x 0,4 x 3,9) x 24 x 2 + (4,4 x 0,4 x 1,85) x 24 x 2 = 485,76 kN.
•
17
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Lantai 2-9 •
•
•
•
Berat kolom lantai 1-9 = (0,6 x 0,6 x 3,7) m 3 x 24 kN/m3 x 24 = 767,23 kN. Berat balok lantai 1-9 = berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN. Berat pelat lantai 1-9 = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN. Berat shearwall = (4,4 x 0,4 x 3,1) m 3 x 24 kN/m3 x 2 = 261,88 kN.
18
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Lantai 10 (atap) •
•
•
•
Berat kolom lantai 1-9 = (0,6 x 0,6 x 1,85) m 3 x 24 kN/m3 x 24 = 383,62 kN. Berat balok lantai 1-9 = berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN. Berat pelat lantai 1-9 = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN. Berat shearwall = (4,4 x 0,4 x 1,25)m3 x 24 kN/m3 x 2 = 105,60 kN.
19
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Beban Hidup LANTAI Beban mati (DL) tambahan lantai = 4,1 kN/m2 x (15 x 30) m2 = 1.845 kN Beban hidup (LL) tambahan lantai = 2,5 kN/m2 x 450 m2 = 1.125 kN Beban hidup dapat direduksi hingga 30 % : = 337,5 kN •
•
ATAP Beban mati (DL) tambahan atap = 0,5 kN/m2 x 450 m2 = 225 kN Beban hidup (LL) tambahan lantai = 1,5 kN/m2 x 450 m2 = 675 kN Beban hidup dapat direduksi hingga 30 % : = 202,5 kN •
•
20
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Berat Struktur #Berat lantai 1 = (1.316,74 + 1.078,27 + 1.296 + 485,76) kN + 1.845 kN + 337,5 kN = 6.359,27 kN #Berat lantai 2-9 = (767,23 + 1.078,27 + 1.296 + 261,88) kN + 1.845 kN + 337,5 kN = 5.585,88 kN #Berat lantai 10 = (383,62 + 1.078,27 + 1.296 + 105,60) kN + 225 kN + 202,5 kN = 3.291,00 kN
21
2.6
BERAT (PEMBEBANAN) STRUKTUR Berat (W) dalam kN
Tingkat
Kolom
Balok
Pelat
Shearwall
10
383.616
1078.272
1296
9
767.232
1078.272
8
767.232
7
Tambahan
Total
Tinggi [h]
W.h
(m)
kN.m
mati
hidup
105.6
225
202.5
3290.988
37.8
124399.346
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
34.1
190478.917
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
30.4
169811.117
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
26.7
149143.316
6
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
23.0
128475.516
5
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
19.3
107807.716
4
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
15.6
87139.915
3
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
11.9
66472.115
2
767.232
1078.272
1296
261.888
1845
337.5
5585.892
8.2
45804.314
1
1316.736 1078.272
1296
485.76
1845
337.5
6359.268
4.5
28616.706
54337.392
211.5
1098148.979
∑
22
2.7
KOEFISIEN MODIFIKASI RESPONS (R a) Tabel 9 , SNI 1726-2012 , pasal 7.2.2.
Arah barat – timur R aB-T = 8 Arah selatan - utara R aU-S = 7
23
2.8
KOEFISEN RESPONS SEISMIK (CS) DAN BASE SHEAR (V)–Tanah Keras
Perioda fundamental (T) untuk ketinggian kurang dari 12 lantai digunakan : Ta = Ct hnx TaS-U =0,0488 . 38,70,75 = 0,757 TaB-T=0,0466 . 38,70,9 = 1,251
Sa = 0,329 g
(SNI 1726-2012, pasal 7.8.2.1 )
SaS-U = SD1/Ta SaS-U = 0,3/0,757 = 0,396 SaB-T = 0,3/1,251 = 0,240 24
2.8
KOEFISEN RESPONS SEISMIK (CS) DAN BASE SHEAR (V)–Tanah Keras
Cs = (Sa. I e)/R
V B = Cs . W t
Sa
V B : Base shear (kN) Cs : Coef. Seismic W t : Berat total struktur (kN)
I e
R
: Spectra Acceleration : Faktor keutamaan gempa : Koef. modifikasi respons
CsS-U = (0,396 x 1,25) / 7 = 0,0708 CsB-T =(0,240 x 1,25) / 8 = 0,0375 Csmin = 0,044 x SDS x I e = 0,044 x 0,574 x 1,25 = 0.0315 Csmin > 0,01 OK!
V B_S-U = 0,0708 x 54337.392 = 3844,404 kN V B_B-T = 0,0375 x 54337.392 = 2035,702 kN
25
2.9
GAYA LATERAL EQUIVALEN (F) TANAH KERAS
Contoh : Lantai 10
=
ℎ =1 ℎ
Arah Selatan – Utara
= 3844,404
3290.99 . 37,81 1098148.98
= 435,50
Arah Barat – Timur
= 2035,702
3290.99 . 37,81 1098148.98
= 230,61
26
GAYA LATERAL EQUIVALEN (F) SELATAN – UTARA (Tanah Keras)
2.9
h
w
w.hx
Flateral
V B
(m)
(kN)
(kN.m)
(kN)
(kN)
10
37.8
3290.99
124399.35
435.50
435.50
9
34.1
5585.89
190478.92
666.83
1102.33
8
30.4
5585.89
169811.12
594.48
1696.80
7
26.7
5585.89
149143.32
522.12
2218.92
6
23.0
5585.89
128475.52
449.77
2668.69
5
19.3
5585.89
107807.72
377.41
3046.10
4
15.6
5585.89
87139.92
305.06
3351.16
3
11.9
5585.89
66472.11
232.71
3583.87
2
8.2
5585.89
45804.31
160.35
3744.22
1
4.5
6359.27
28616.71
100.18
3844.40
54337.392
1098148.979
Lantai
∑
27
GAYA LATERAL EQUIVALEN (F) BARAT – TIMUR (Tanah Keras)
2.9
h
w
w.h
F lateral
V B
(m)
(kN)
(kN.m)
(kN)
(kN)
10
37.8
3290.99
124399.35
230.61
230.61
9
34.1
5585.89
190478.92
353.10
583.71
8
30.4
5585.89
169811.12
314.79
898.50
7
26.7
5585.89
149143.32
276.48
1174.97
6
23.0
5585.89
128475.52
238.16
1413.13
5
19.3
5585.89
107807.72
199.85
1612.98
4
15.6
5585.89
87139.92
161.54
1774.52
3
11.9
5585.89
66472.11
123.22
1897.74
2
8.2
5585.89
45804.31
84.91
1982.65
1
4.5
6359.27
28616.71
53.05
2035.70
54337.392
1098148.979
Lantai
∑
28
230 353 435 314 667 276
594 522
238
GAYA LATERAL EQUIVALEN PADA GEDUNG TANAH KERAS
450 200
377
162
305
123
233 160
85
100 53
29
2.9
GAYA LATERAL EQUIVALEN TANAH SEDANG Selatan - Utara
Barat - Timur
h
w
w.h
FS-U
V B
FB-T
V B
(m)
(kN)
(kN.m)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
10
37.8
3290.99
124399.35
522.60
522.60
276.73
276.73
9
34.1
5585.89
190478.92
800.20
1322.79
423.72
700.45
8
30.4
5585.89
169811.12
713.37
2036.16
377.75
1078.20
7
26.7
5585.89
149143.32
626.55
2662.71
331.77
1409.97
6
23.0
5585.89
128475.52
539.72
3202.43
285.80
1695.76
5
19.3
5585.89
107807.72
452.90
3655.33
239.82
1935.58
4
15.6
5585.89
87139.92
366.07
4021.40
193.84
2129.42
3
11.9
5585.89
66472.11
279.25
4300.64
147.87
2277.29
2
8.2
5585.89
45804.31
192.42
4493.07
101.89
2379.18
1
4.5
6359.27
28616.71
120.22
4613.28
63.66
2442.84
Lantai
30
2.9
GAYA LATERAL EQUIVALEN TANAH LUNAK Selatan - Utara
Barat - Timur
h
w
w.h
FS-U
V B
FB-T
V B
(m)
(kN)
(kNm)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
10
37.8
3290.99
124399.35
659.51
659.51
430.47
430.47
9
34.1
5585.89
190478.92
659.12
1089.59
8
30.4
5585.89
169811.12
900.26
2569.59
587.61
1677.19
7
26.7
5585.89
149143.32
790.69
3360.28
516.09
2193.28
6
23.0
5585.89
128475.52
681.12
4041.40
444.57
2637.85
5
19.3
5585.89
107807.72
571.55
4612.94
373.05
3010.90
4
15.6
5585.89
87139.92
461.97
5074.92
301.53
3312.44
3
11.9
5585.89
66472.11
352.40
5427.32
230.02
3542.46
2
8.2
5585.89
45804.31
242.83
5670.15
158.50
3700.95
1
4.5
6359.27
28616.71
151.71
5821.86
99.02
3799.98
Lantai
1009.83 1669.33
31
REKAPITULASI GAYA LATERAL
2.9
LANTAI
KERAS FS-U FB-T
SEDANG FS-U FB-T
LUNAK FS-U
FB-T
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
10
435.50
230.61
522.60
276.73
659.51
430.47
9
666.83
353.10
800.20
423.72
1009.83
659.12
8
594.48
314.79
713.37
377.75
900.26
587.61
7
522.12
276.48
626.55
331.77
790.69
516.09
6
449.77
238.16
539.72
285.80
681.12
444.57
5
377.41
199.85
452.90
239.82
571.55
373.05
4
305.06
161.54
366.07
193.84
461.97
301.53
3
232.71
123.22
279.25
147.87
352.40
230.02
2
160.35
84.91
192.42
101.89
242.83
158.50
1
100.18
53.05
120.22
63.66
151.71
99.02
Semakin lunak tanah maka gaya lateral semakin besar. 32
PERHITUNGAN GAYA DALAM
33
PERHITUNGAN GAYA DALAM
34
PERHITUNGAN GAYA DALAM
35
PERHITUNGAN GAYA DALAM
36
PERHITUNGAN GAYA DALAM Gaya Dalam
Jenis Tanah Satuan Tanah Keras Tanah Sedang Tanah Lunak
Balok (B-T) Bending Momen (M 3-3) -Lapangan -Tumpuan Shear Force (V 2-2)
kNmm kNmm kN
144.382 -393.357 212.496
163.148 -422.752 221.970
215.352 -489.567 243.424
Balok (S-U) Bending Momen (M 3-3) -Lapangan -Tumpuan Shear Force (V 2-2)
kNmm kNmm kN
362.947 -545.611 275.041
438.620 -627.068 306.467
547.601 -744.387 351.729
Kolom Bending Momen (M 3-3) Bending Momen (M 2-2) Shear Force (V 2-2) Axial Force (P)
kNmm kNmm kN kN
165.024 278.968 77.692 -5246.075
178.979 324.945 84.181 -5978.800
209.079 391.262 110.368 -7033.851
Semakin lunak tanah maka gaya dalam semakin besar. 37
